[发明专利]一种有效测量并构建IPv6网络拓扑的方法

说明书

本发明针对IPv6网络存在的因种子地址数量稀疏而导致无法用Traceroute工具测量网络拓扑的问题，提出了一种有效测量并构建IPv6网络的方法。该方法的特点是：从开放的因特网拓扑测量数据集过滤出初始种子地址集合，再将初始种子地址集合扩展为更新地址集合，然后对更新地址集合进行存活检测得到活跃地址集合，接下来再对活跃地址集合采用Traceroute方法测量并构建目标IPv6网络的拓扑。该方法具有能有效测量IPv6网络拓扑且鲁棒性强的优点。

技术领域

本发明属于网络通信领域，具体地说是一种有效测量并构建IPv6网络拓扑的方法。

背景技术

为了应对人类社会对因特网的飞速发展的需求，一种具有128比特长度地址的IPv6协议已经得到了广泛使用。众所周知，网络拓扑结构是许多网络技术如网络性能管理、故障管理、安全管理的基础，而各个网络服务运营商出于商业竞争、技术水平和安全等方面的考虑，对自己的网络拓扑通常秘而不宣，通常要通过网络测量的方法来分析判断，推测构建某个网络的拓扑。因此，通过测量手段构建IPv6网络的拓扑非常必要，同时由于IPv6网络具有比IPv4网络大得多的地址空间，测量IPv6网络拓扑面临更多的技术困难。

由于目前进行网络拓扑测量通常仍采用Traceroute工具，而应用该工具的前提是需要有一定数量的被测量网络中的种子地址。所谓种子地址是指作为测量目的地的IP地址。因此，如何获取具有一定数量的活跃种子地址集合是首先要解决的问题。

目前获取种子地址集合主要包括以下5种方式：在相关地址空间中进行全方位的蛮力扫描；收集典型的活跃服务器如Web服务器、邮箱服务器、DNS服务器等的IP地址；分析过滤RouteView数据集，收集相关的BGP路由器的地址前缀；采用抽样方法对IP地址空间进行探测取样；分析处理开放的因特网拓扑测量数据集。分析与实践表明，在IPv6庞大的地址空间的条件下，由于测量组织(如CAIDA)采用多种方法持续地改进它的探测网络拓扑的质量，此外测量到的地址通常是活跃的IPv6地址，因此通过分析处理开放的因特网拓扑测量数据集的方法，能够获取到具有一定数量的活跃种子地址集合。基于该方法，本专利提出了一套方法，能够有效地测量构建被测IPv6网络的拓扑。

发明内容

[发明目的]：

针对IPv6网络地址空间巨大但活跃地址较少的现状，无法使用网络测量工具Traceroute测量IPv6网络拓扑的问题，本发明提出了一种在种子地址稀少的情况下进行IPv6网络拓扑测量的有效方法。

[技术方案]：

本发明针对当前IPv6网络普遍存在因种子地址稀少而无法进行网络拓扑测量的问题，提出了一种测量IPv6网络拓扑的有效方法。

本发明的技术方案是：

1、一种有效测量IPv6网络拓扑的方法，其特征是它包括：

A.采用如图1所示的基本工作流程，其中包括：1)从CAIDA宏观拓扑数据集Dataset中，利用初始种子地址集合生成方法获取初始种子地址集合S；2)从S中，利用种子地址生成方法，生成更新地址集合S’；3)从S’中，利用存活检测方法，得到活跃地址集合S”；4)从S”中，利用Traceroute工具测量的方法，得到路径序列集合S”’；5)分析S”’，利用目标网络拓扑构建方法，得到被测量IPv6网络拓扑。

2、根据1，一种初始种子地址集合生成方法，其特征是它包括：

A.一种初始种子地址集合生成方法。该方法将CAIDA宏观拓扑数据集Dataset中的IP地址，与目标网络的地址规则集R_B(R_B中的元素形式为(netIP，value)，其中netIP为目标网络的网络地址，value为网络前缀的长度)。进行目标网络的地址区间比对，得到的目标网络中的种子地址，以此构建种子地址集合S。